JP6183823B2 - Route generating apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、自律移動する移動装置の移動経路を生成する経路生成装置およびその方法に関する。 The present invention relates to a route generation device and method for generating a movement route of a mobile device that moves autonomously.
自律移動する移動装置は、舗装路、未舗装路(オフロード)または屋内において自律的に移動するロボットや車両である。
移動装置が自律移動又は走行するために、移動装置は、既知の地図上に設定された移動経路に沿って移動するように制御される。
A mobile device that moves autonomously is a paved road, an unpaved road (off-road), or a robot or vehicle that moves autonomously indoors.
In order for the mobile device to move or travel autonomously, the mobile device is controlled to move along a movement route set on a known map.
この制御を行うために、例えば特許文献1の移動装置は、レーザ光を走査して前方側の形状データを取得するレーザレンジファインダを有する外界計測部、移動装置の自己位置を求める自己位置計測部、外界計測部で得た形状データと自己位置計測部で得た自己位置データとが入力される処理部、及びこの処理部とLANを介して接続する地図作成部を備えている。
In order to perform this control, for example, the moving device disclosed in
そして、特許文献1の移動装置は、これらの装置を制御し、外界をレーザ距離計等のセンサで3次元的に計測し、走行可能領域と走行不能領域を識別し、局所地図を生成する。
And the moving apparatus of
また、特許文献2の移動装置は、移動装置の周囲の停止車両、凹凸地、もしくは壁などの障害物の有無およびその位置や範囲を検出する障害物検出装置、移動装置の現在位置、進行方向、もしくは移動速度などの移動装置自体に関する情報を検出する位置検出装置、移動装置の現在位置、障害物の位置や範囲、経路情報に基づいて、次の経由位置に向かうための移動経路を探索して生成する経路探索装置、移動装置の移動範囲を含む領域の地図(地図情報)、移動開始位置から目標到達位置までの設定経路(経路情報)、及び経路探索装置が生成した移動経路を記憶する記憶装置、及び移動装置の進行方向や速度などを制御する制御装置を備える。
Moreover, the moving apparatus of
特許文献2の移動装置は、生成された局所地図を用いて、移動装置から直線状の探索線を障害物に衝突するまで放射状に延ばすことにより、障害物に達した所まで走行可能だと判定していた。そして、特許文献2の移動装置は、障害物に衝突した衝突点の位置関係から分岐路を判定していた。
Using the generated local map, the moving device of
移動装置が支障なく走行するためには、移動装置の最低地上高や車輪径から決まる移動装置が走行可能な高さ(以下、許容高さ)より高い礫等を、障害物として認識しなければならない。 In order for the mobile device to travel without hindrance, gravel or the like that is higher than the height that the mobile device can travel (hereinafter referred to as the allowable height) determined by the minimum ground height or wheel diameter of the mobile device must be recognized as an obstacle. Don't be.
移動装置は、特に不整地を走行する場合に、路面に存在する起伏により、姿勢が揺動する。また、移動装置が舗装路のような整地路面を走行する場合にも、速度変化を伴いながら交差点を急旋回するときに、移動装置の姿勢が揺動する。
このような移動装置の姿勢の揺動や、レーザの揺らぎにより、外界を計測するレーザ距離計等の外界計測センサが計測したデータに、誤差が生じることがあった。そのため、従来の移動装置は、揺動を計測するジャイロ等の姿勢角センサで取得したデータにより、誤差を補正していた。
The movement device swings due to undulations existing on the road surface, particularly when traveling on rough terrain. Even when the moving device travels on a leveled road surface such as a paved road, the posture of the moving device fluctuates when making a sudden turn at an intersection with a change in speed.
An error may occur in data measured by an external measurement sensor such as a laser distance meter for measuring the external environment due to such a swing of the attitude of the moving device or a laser fluctuation. For this reason, the conventional moving device corrects the error based on the data acquired by the attitude angle sensor such as a gyro for measuring the swing.
しかし、姿勢角センサと外界計測センサとの計測時刻の差異や、センサがもつ誤差により、または濡れた路面と乾いた礫との差のような路面材質の反射率が様々であることにより、従来の移動装置は、本来であれば移動装置が走行できる起伏や礫などを、障害物と誤認識し、局所地図上に障害物と認識した信号(以下、障害物領域)を発生させることがあった。そして、一旦、障害物領域が発生すると、現実にはない障害物(以下、偽障害物)が、局所地図上に突然現れ、しばらくすると、それが消えてなくなるということがあり、従来の移動装置には、その障害物領域が本物の障害物か否かを確認する手段が無かった。 However, due to the difference in the measurement time between the attitude angle sensor and the external measurement sensor, the error of the sensor, or the difference in the reflectance of the road surface material such as the difference between the wet road surface and the dry gravel, This type of mobile device may misrecognize undulations, gravel, etc. that can be traveled by the mobile device as an obstacle and generate a signal (hereinafter referred to as an obstacle area) on the local map. It was. Once an obstacle area occurs, an obstacle that does not actually exist (hereinafter, a fake obstacle) suddenly appears on the local map, and after a while, it may disappear. Has no means for confirming whether the obstacle area is a real obstacle or not.
特許文献1の移動装置は、レーザレンジファインダにより計測された局所的な形状データのみから、走行可能領域と走行不能領域とを分類する。例えば走行可能領域の中央に生えた草などのように、走行可能領域の範囲内に細かな走行不能領域が存在する場合、特許文献1の移動装置では、走行可能領域が連続的に広がっていると仮定し、走行可能領域に囲まれた小さな走行不能領域を、例えば、メジアンフィルタを用いてノイズとして除去処理していた。
そのため、特許文献1の移動装置では、このノイズ処理で、許容高さが高い実際の障害物をも除去してしまうおそれがあった。
The moving device of
For this reason, in the mobile device of
また、特許文献2の移動装置は、直線状の探索線を障害物に衝突するまで放射状に延ばし、レーザ光が障害物領域に達した時点で、レーザが衝突した物を障害物であると認識して探査を終了していた。
そのため、局所地図上に障害物領域が発生した場合、特許文献2の移動装置は偽障害物と本物の障害物を区別できないため、全ての障害物領域を本物の障害物として認識して移動装置を走行していた。
Further, the moving device of
Therefore, when an obstacle area occurs on the local map, the moving device of
それにより、特許文献2の移動装置は、本来存在しない障害物により、1本道を分岐路として誤認識したり、走行可能領域を見つけられなかったりという不十分な探索状況が発生するおそれがあった。そして、特許文献2に示された方法で走行することにより、移動装置が無用な蛇行、減速、もしくは停止といった行動をするおそれがあった。
As a result, the mobile device disclosed in
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、移動装置の姿勢が揺動したり、センサの計測データに誤差があったりする場合でも、また、反射率が異なる材質の路面や、走行可能領域の範囲内に細かな走行不能領域が存在する路面を走行する場合でも、走行可能領域を正確に把握し、高速で移動可能な移動経路を見つけ出し、移動装置の高速移動を可能にする経路生成装置およびその方法を提供することにある。 The present invention has been developed to solve the above-described problems. In other words, the object of the present invention is that even if the attitude of the mobile device fluctuates or the measurement data of the sensor has an error, it is fine within the road surface of a material having a different reflectance or the range of the travelable area. Provided is a route generation device and a method thereof capable of accurately grasping a travelable region, finding a travel route that can be moved at high speed, and enabling the mobile device to move at high speed even when traveling on a road surface where a travel impossible region exists. There is.
本発明によれば、自律移動する移動装置の移動経路を生成する経路生成装置であって、
移動装置の進行を妨げる障害物を検出し外界データとして出力する障害物検出装置と、
移動装置の現在位置を検出し位置データとして出力する位置検出装置と、
外界データと位置データとに基づいて現在位置近傍の局所地図を生成する経路探索装置と、を備え、
経路探索装置は、
(A)局所地図を移動装置が走行可能な走行可能領域と、障害物の存在と認識される障害物領域と、外界データを検出していない未計測領域とに分け、
(B)前記障害物領域のうち、走行可能領域に囲まれた障害物領域を判別対象障害物領域として判別し、
(C)前記判別対象障害物領域に隣接し、かつ前記判別対象障害物領域を挟んで移動装置の反対側に位置する未計測領域を隣接未計測領域とし、該隣接未計測領域の有無を判定し、
(D)次いで前記隣接未計測領域があるときに該隣接未計測領域の近位端から遠位端までの長さCを判定し、
(E)前記隣接未計測領域が有るときに前記長さCにより、前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域を、走行可能領域または移動装置が走行できない領域である走行不能領域に判別し、前記隣接未計測領域が無いときに前記判別対象障害物領域を走行可能領域に判定する、ことを特徴とする経路生成装置が提供される。
According to the present invention, a route generation device that generates a movement route of a mobile device that moves autonomously,
An obstacle detection device that detects an obstacle that obstructs the movement of the mobile device and outputs it as external data; and
A position detection device that detects the current position of the mobile device and outputs it as position data;
A route search device that generates a local map in the vicinity of the current position based on external world data and position data,
The route search device
(A) The local map is divided into a travelable region where the mobile device can travel, an obstacle region recognized as the presence of an obstacle, and an unmeasured region in which external data is not detected,
(B) Among the obstacle areas, the obstacle area surrounded by the travelable area is determined as a determination target obstacle area,
(C) An unmeasured area that is adjacent to the discrimination target obstacle area and located on the opposite side of the moving device across the discrimination target obstacle area is set as an adjacent unmeasured area, and the presence / absence of the adjacent unmeasured area is determined. And
(D) Next, when there is the adjacent unmeasured region, the length C from the proximal end to the distal end of the adjacent unmeasured region is determined,
(E) by the length C when said adjacent unmeasured region is present, the determination target obstacle region and the adjacent non-measurement area, the travelable area or mobile device determines the traveling impossible region is a region that can not be run the said determination target obstacle region determination travelable area when neighboring unmeasured region is not, is provided a route generating device, characterized in that.
また、経路探索装置は、前記(E)において、
(E1)局所地図上に障害物領域に当たるまで直線状の複数の第1探索線を延ばし、
(E2)前記判別対象障害物領域に当たる第1探索線の遠位端からさらに第1探索線を延伸した第2探索線を引き、
(E3)隣接未計測領域の有無を判定し、
(E4)前記隣接未計測領域が有るときに隣接未計測領域上の第2探索線の長さを局所地図上で求めることで前記長さCを求め、移動装置が走行可能な許容高さに応じて予め定められた閾値と前記長さCとを比較し、
(E5)前記長さCが閾値と同じもしくは閾値より長いときに前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域とを走行不能領域に判定し、
(E6)前記長さCが閾値より短いとき又は前記隣接未計測領域が無いときに前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域とを走行可能領域に判定する。
Further, the route search device in (E),
(E1) Extend a plurality of linear first search lines on the local map until the obstacle area is hit,
(E2) Draw a second search line that extends the first search line from the distal end of the first search line that hits the discrimination target obstacle region,
(E3) Determine whether there is an adjacent unmeasured area,
(E4) When there is the adjacent unmeasured area, the length C is obtained by obtaining the length of the second search line on the adjacent unmeasured area on the local map, and the allowable height at which the mobile device can travel is obtained. In response, the predetermined threshold is compared with the length C,
(E5) When the length C is equal to or longer than a threshold value, the determination target obstacle area and the adjacent unmeasured area are determined as non-running areas,
(E6) When the length C is shorter than a threshold value or when there is no adjacent unmeasured area, the discrimination target obstacle area and the adjacent unmeasured area are determined to be travelable areas.
また、第1探索線は、現在位置から放射状に延ばされる複数の直線である。 The first search line is a plurality of straight lines extending radially from the current position.
もしくは、第1探索線は、移動装置の進行方向上の走行軸に平行に延ばされる複数の直線である。 Alternatively, the first search line is a plurality of straight lines extending in parallel with the traveling axis in the traveling direction of the moving device.
また、障害物検出装置は、複数のレーザ光を走査して複数の外界データを取得し、
経路探索装置は複数の外界データから一つの局所地図を生成する。
The obstacle detection device acquires a plurality of external data by scanning a plurality of laser beams,
The route search device generates one local map from a plurality of external data.
また、外界データと位置データと、
局所地図と、
走行可能領域、障害物領域、未計測領域、又は走行不能領域とを記憶する記憶装置を備える。
Also, external data and position data,
A local map,
A storage device is provided for storing a travelable area, an obstacle area, an unmeasured area, or a travel impossible area.
また、本発明によれば、自律移動する移動装置の移動経路を生成する経路生成方法であって、
移動装置の進行を妨げる障害物を外界データとして検出し、
移動装置の現在位置を位置データとして検出し、
外界データと位置データとに基づいて現在位置近傍の局所地図を生成し、
(A)局所地図を移動装置が走行可能な走行可能領域と、障害物の存在と認識される障害物領域と、外界データを検出していない未計測領域とに分け、
(B)前記障害物領域のうち、走行可能領域に囲まれた障害物領域を判別対象障害物領域として判別し、
(C)前記判別対象障害物領域に隣接し、かつ前記判別対象障害物領域を挟んで移動装置の反対側に位置する未計測領域を隣接未計測領域とし、該隣接未計測領域の有無を判定し、
(D)次いで前記隣接未計測領域があるときに該隣接未計測領域の近位端から遠位端までの長さCを判定し、
(E)前記隣接未計測領域が有るときに前記長さCにより、前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域を、走行可能領域または移動装置が走行できない領域である走行不能領域に判別し、前記隣接未計測領域が無いときに前記判別対象障害物領域を走行可能領域に判定する、ことを特徴とする経路生成方法が提供される。
Moreover, according to the present invention, there is provided a route generation method for generating a movement route of a mobile device that moves autonomously,
Detect obstacles that obstruct the movement of the mobile device as external data,
Detect the current position of the mobile device as position data,
Generate a local map near the current position based on the external world data and position data,
(A) The local map is divided into a travelable region where the mobile device can travel, an obstacle region recognized as the presence of an obstacle, and an unmeasured region in which external data is not detected,
(B) Among the obstacle areas, the obstacle area surrounded by the travelable area is determined as a determination target obstacle area,
(C) An unmeasured area that is adjacent to the discrimination target obstacle area and located on the opposite side of the moving device across the discrimination target obstacle area is set as an adjacent unmeasured area, and the presence / absence of the adjacent unmeasured area is determined. And
(D) Next, when there is the adjacent unmeasured region, the length C from the proximal end to the distal end of the adjacent unmeasured region is determined,
(E) by the length C when said adjacent unmeasured region is present, the determination target obstacle region and the adjacent non-measurement area, the travelable area or mobile device determines the traveling impossible region is a region that can not be run the determining said determination target obstacle area when neighboring unmeasured region is not in the travelable area, route generating method characterized is provided that.
また、前記(E)において、
(E1)局所地図上に障害物領域に当たるまで直線状の複数の第1探索線を延ばし、
(E2)前記判別対象障害物領域に当たる第1探索線の遠位端からさらに第1探索線を延伸した第2探索線を引き、
(E3)隣接未計測領域の有無を判定し、
(E4)前記隣接未計測領域が有るときに隣接未計測領域上の第2探索線の長さを局所地図上で求めることで前記長さCを求め、移動装置が走行可能な許容高さに応じて予め定められた閾値と前記長さCとを比較し、
(E5)前記長さCが閾値と同じもしくは閾値より長いときに前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域とを走行不能領域に判定し、
(E6)前記長さCが閾値より短いとき又は前記隣接未計測領域が無いときに前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域とを走行可能領域に判定する。
In (E) above,
(E1) Extend a plurality of linear first search lines on the local map until the obstacle area is hit,
(E2) Draw a second search line that extends the first search line from the distal end of the first search line that hits the discrimination target obstacle region,
(E3) Determine whether there is an adjacent unmeasured area,
(E4) When there is the adjacent unmeasured area, the length C is obtained by obtaining the length of the second search line on the adjacent unmeasured area on the local map, and the allowable height at which the mobile device can travel is obtained. In response, the predetermined threshold is compared with the length C,
(E5) When the length C is equal to or longer than a threshold value, the determination target obstacle area and the adjacent unmeasured area are determined as non-running areas,
(E6) When the length C is shorter than a threshold value or when there is no adjacent unmeasured area, the discrimination target obstacle area and the adjacent unmeasured area are determined to be travelable areas.
また、(E1)局所地図上に現在位置から複数の直線状の第1探索線を放射状に延ばす。 (E1) A plurality of linear first search lines are radially extended from the current position on the local map.
もしくは(E1)局所地図上に移動装置の進行方向上の走行軸に平行に複数の直線状の第1探索線を延ばす。 Or (E1) A plurality of linear first search lines are extended on the local map in parallel with the travel axis in the traveling direction of the moving device.
本物の障害物が存在するならば、障害物を挟んで、移動装置の反対側には必ず、障害物に隣接する未計測領域が生じる。
上述した本発明の経路生成装置およびその方法によれば、前記判別対象障害物領域に隣接し、かつ前記判別対象障害物領域を挟んで、移動装置の反対側に位置する隣接未計測領域の有無と隣接未計測領域の近位端から遠位端までの長さCとを判定する。それにより所定の長さより長い隣接未計測領域が有るときは判別対象障害物領域に本物の障害物が存在すると判断できることから、隣接未計測領域の有無と隣接未計測領域の近位端から遠位端までの長さCとを判定するだけで、判別対象障害物領域が走行不能領域か否かを経路探索装置が容易に正確に判断することができる。そのため、誤って本物の障害物を偽障害物と経路探索装置が判断するおそれがない。
If there is a real obstacle, an unmeasured area adjacent to the obstacle is always generated on the opposite side of the moving device across the obstacle.
According to the above-described route generation device and method of the present invention, the presence / absence of an adjacent unmeasured region that is adjacent to the discrimination target obstacle region and located on the opposite side of the moving device with the discrimination target obstacle region interposed therebetween And the length C from the proximal end to the distal end of the adjacent unmeasured region. As a result, when there is an adjacent unmeasured area longer than the predetermined length, it can be determined that a real obstacle exists in the obstacle area to be discriminated. Only by determining the length C to the end, the route search device can easily and accurately determine whether or not the determination target obstacle region is a non-travelable region. Therefore, there is no possibility that the route search device erroneously determines a real obstacle as a real obstacle.
また、反対に、判別対象障害物領域を挟んで、移動装置の反対側に位置する隣接未計測領域がないことを判定するだけで、簡単に判別対象障害物領域が偽障害物であることを確認することができる。したがって、実際に障害物がないにもかかわらず、障害物が有るものとして、移動装置が無用な動作をして走行するおそれもない。 On the other hand, simply by determining that there is no adjacent unmeasured area located on the opposite side of the mobile device across the obstacle area to be discriminated, the obstacle area to be easily discriminated is a fake obstacle. Can be confirmed. Therefore, there is no possibility that the mobile device travels with an unnecessary operation as if there is an obstacle even though there is actually no obstacle.
また、経路探索装置が偽障害物を走行可能領域とするので、局所地図上の走行不能領域は本物の障害物のみとなる。そのため、経路探索装置が、走行可能領域を正確に把握でき、高速で移動可能な移動経路を見つけ出し、移動装置の高速移動を可能にすることができる。 In addition, since the route search device sets the fake obstacle as a travelable area, the travel impossible area on the local map is only a real obstacle. Therefore, the route search device can accurately grasp the travelable region, find a moving route that can move at high speed, and enable the moving device to move at high speed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[第1実施形態]
図1は、本発明の経路生成装置の構成図である。
図2は、本発明の経路生成方法の説明図である。
図3は、本発明の第1実施形態の(S3)と(S4)の局所地図である。
図4は、本発明の第1実施形態の(S4)の局所地図である。
図5は、本発明の第1実施形態の(S6)〜(S8)の局所地図である。
図6は、本発明の第1実施形態の(S9)と(S10)の局所地図である。
図7は、本発明の(S8)の隣接未計測領域上の第2探索線の長さを求めるときの局所地図上の説明図である。
図8は、本発明の(S8)の隣接未計測領域上の第2探索線の長さを求めるときの移動装置を横から見た説明図である。(A)は、図7のD−D矢視図であり、(B)は、図7の局所地図を生成したときの(S1)の移動装置を横から見た図である。また、(C)は、高さAの計算の説明図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a route generation apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the route generation method of the present invention.
FIG. 3 is a local map (S3) and (S4) of the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a local map (S4) of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a local map (S6) to (S8) according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a local map of (S9) and (S10) of the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram on the local map when the length of the second search line on the adjacent unmeasured area in (S8) of the present invention is obtained.
FIG. 8 is an explanatory diagram viewed from the side of the moving device for obtaining the length of the second search line on the adjacent unmeasured area in (S8) of the present invention. (A) is a DD arrow line view of FIG. 7, (B) is the figure which looked at the moving apparatus of (S1) when the local map of FIG. 7 was produced | generated from the side. Moreover, (C) is explanatory drawing of calculation of the height A. FIG.
図1と図8に示すように、本実施形態による経路生成装置2は、移動装置4に設けられ、位置検出装置6、障害物検出装置8、経路探索装置10、記憶装置12、及び制御装置を備えており、自律移動する移動装置4の移動経路を生成する。
移動装置4は、移動装置4の周囲(例えば、移動装置4が進行する方向の所定の領域内)の停止車両、凹凸地、もしくは壁などの障害物20の存在およびその位置や範囲を検出する。
As shown in FIGS. 1 and 8, the
The moving device 4 detects the presence, position, and range of an
なお、以下の説明で、走行可能領域24とは、移動装置4が走行可能な平滑な領域のことを指し、走行不能領域32とは、障害物20がある領域のことを指す。また、障害物領域26とは、障害物検出装置8が障害物20と認識した領域を指す。
In the following description, the
加えて、偽障害物は、現実に障害物20が存在しないにもかかわらず障害物20と認識された障害物領域26、もしくは、移動装置4の許容高さ31より低い障害物20がある領域を指し、経路探索装置10によって、走行可能領域24だと判断される。
一方、本物の障害物20とは、現実に存在する、移動装置4の許容高さ31より高い障害物20を指し、経路探索装置10によって、走行不能領域32だと判断される。
なお、許容高さ31とは、移動装置4の最低地上高や車輪径から決まる、移動装置4が走行可能な高さを意味する。
In addition, the false obstacle is an
On the other hand, the
The
障害物検出装置8は、移動装置4の進行を妨げる障害物20を検出し外界データとして出力する。
The
障害物検出装置8は、レーザ光Lを走査して移動装置4の前方側の形状データを取得するレーザレンジファインダであることが好ましい。その場合、障害物検出装置8は、移動装置4の進行方向にレーザ光Lを射出するレーザ光源5と、これら射出されたレーザ光Lの反射光を検出して障害物20の有無およびその位置や範囲を検出する反射光検出装置(図示せず)とを有する。
また、障害物検出装置8は、複数のレーザ光Lを走査して複数の外界データを取得するものが好ましい。
The
The
レーザ光源5は、移動装置4の進行中に、水平方向より下方に傾けたレーザ光Lを、左右に振りながら射出する。レーザ光Lは複数使用されることが好ましく、各レーザ光Lの傾度は同じことが好ましい。もしくは、レーザ光源5は移動装置4の進行中に、平行に射出した複数のレーザ光Lを、上下に振りながら射出してもよい。
The
反射光検出装置は、射出されたレーザ光Lの反射光を受光する。そして、反射光検出装置は、受光した反射光に基づいて、障害物20の有無およびその位置や範囲を検出する。
The reflected light detection device receives the reflected light of the emitted laser light L. Then, the reflected light detection device detects the presence / absence of the
なお、障害物検出装置8は、レーザ光Lを射出し、このレーザ光Lの反射光を検出することで障害物20を検出するものであれば、レーザレンジファインダ以外のものでもよい。
また、障害物検出装置8は、上記のものに限定されず、移動装置4の進行を妨げる障害物20を検出し外界データとして出力するものであれば他の公知の装置であってもよい。例えば、障害物検出装置8は、CCDカメラなどを用いた装置であってもよい。
The
Further, the
位置検出装置6は、移動装置4の現在位置O、進行方向、もしくは移動速度などの移動装置4自体に関する情報を検出する。そして、位置検出装置6は、検出した現在位置Oを位置データとして経路探索装置10に出力する。
位置検出装置6は、例えば、GPSシステムを利用してGPSシステム(GPS衛星)から位置に関する情報を受信し、当該情報に基づいて移動装置4の現在位置Oを検出するGPS装置であってよい。
もしくは、位置検出装置6は、移動装置4の移動速度、進行方向を随時検出し、検出した移動速度及び進行方向と移動装置4の初期位置情報に基づいて、移動装置4の現在位置Oを演算して検出するものであってもよい。
The
The
Alternatively, the
経路探索装置10は、外界データと位置データとに基づいて現在位置O近傍の局所地図22を生成する。経路探索装置10は、局所地図22の生成を移動装置4の移動中に行うことが好ましい。
また、経路探索装置10は、局所地図22を、移動装置4が走行可能な走行可能領域24と、障害物20の存在と認識される障害物領域26と、外界データを検出していない未計測領域28とに分ける。そして、経路探索装置10は、障害物領域26のうち、走行可能領域24に囲まれた障害物領域26を判別対象障害物領域27として判別する。さらに、判別対象障害物領域27に隣接し、かつ判別対象障害物領域27を挟んで、移動装置4の反対側に位置する未計測領域28を隣接未計測領域30とし、隣接未計測領域30の有無と前記隣接未計測領域30の近位端30aから遠位端30bまでの長さCとを判定する。その後、経路探索装置10は、前記隣接未計測領域30の有無または前記長さCにより、前記判別対象障害物領域27と前記隣接未計測領域30とを、走行可能領域24または移動装置4が走行できない領域である走行不能領域32に判別する。
The
In addition, the
なお、障害物検出装置8が、複数のレーザ光Lを走査して複数の外界データを取得する場合、経路探索装置10は複数の外界データから一つの局所地図22を生成することが好ましい。
In the case where the
すなわち、本物の障害物20をレーザ光Lで走査すると、必ず本物の障害物20を挟んで、移動装置4の反対側に未計測領域28ができる。したがって、本発明の経路探索装置10は、判別対象障害物領域27を挟んで移動装置4の反対側に位置し、かつ判別対象障害物領域27に隣接する未計測領域28が存在する場合は、その判別対象障害物領域27に存在する物を本物の障害物20と判断している。そして、本発明の経路探索装置10は、その判別対象障害物領域27と隣接未計測領域30とを移動装置4が走行できない領域である走行不能領域32と判定している。
That is, when the
反対に、障害物20が存在するにもかかわらず、障害物20の移動装置4と反対側に、未計測領域28が生じないということはあり得ない。そのため、本発明の経路探索装置10は、判別対象障害物領域27を挟んで、移動装置4の反対側に、隣接未計測領域30がない場合、障害物20と認識したもの(すなわち、判別対象障害物領域27に存在する物、もしくは、障害物20と認識した信号)を現実にはない障害物20(以下、偽障害物)として判定することができる。
On the other hand, there is no possibility that the
これにより、本発明の経路生成装置2は、局所地図22上にプロットされた判別対象障害物領域27が、実際には走行可能な偽障害物(すなわち、走行可能領域24)なのか、もしくは実際に存在する本物の障害物20(すなわち走行不能領域32)なのかを、経路探索装置10で判定し、走行不能領域32のみを障害物20の情報として局所地図22に残す。
そのため、ジャイロ等の姿勢角センサと、障害物検出装置8との計測時刻の差異や障害物検出装置8がもつ誤差により、移動装置4が走行できる起伏や礫などを障害物領域26と誤認識したとしても、または、走行する地面が濡れた路面なのか、それとも乾いた礫なのか等の路面の材質の反射率の違いにより、障害物20が現実に無いにもかかわらずその領域を障害物領域26と誤認識したとしても、本発明の経路生成装置2が、走行可能領域24を正確に把握し、正確な走行可能領域24に基づいて移動装置4を走行させることができる。
As a result, the
Therefore, undulations, gravel, etc. that the mobile device 4 can travel are erroneously recognized as the
加えて、経路探索装置10は、偽障害物が走行可能領域24と判定された局所地図22に基づいて、複数の経由位置のうち移動装置4が次に通過する経由位置に向かうための移動経路を探索し生成する。
経路探索装置10は、コンピュータにより構成されてよい。
In addition, the
The
そして、経路探索装置10は、複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、その移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定するのが好ましい。しかし、移動経路の選択方法はこれに限らず、最も高速走行可能度が高い経路であればどのような方法でもよい。
Then, the
記憶装置12は、移動装置4の移動範囲を含む局所地図22に関する外界データと、局所地図22における移動装置4の現在位置Oを示す位置データと、経路探索装置10が生成した局所地図22と、走行可能領域24、判別対象障害物領域27を含む障害物領域26、未計測領域28、又は走行不能領域32とを記憶する。
The
外界データは、図7に示すような、移動装置4の進行方向上の軸(以下、走行軸33)に対する障害物領域26の横方向の角度、すなわち、現在位置Oに対する前記障害物領域26の方角θと、2次元の地図に関する情報であってよい。すなわち、外界データは、例えばx‐y座標系であってよく、与えられたx座標とy座標により地図上の位置が特定されるものであってよい。
もしくは、外界データは、移動装置4から障害物領域26までの距離であってもよい。
As shown in FIG. 7, the external world data includes the lateral angle of the
Alternatively, the external data may be a distance from the moving device 4 to the
制御装置は、設定された移動経路に沿って移動装置4が走行するように、移動装置4の進行方向や速度などを制御する。 The control device controls the traveling direction, speed, and the like of the moving device 4 so that the moving device 4 travels along the set moving route.
次に、本発明の第1実施形態の経路生成方法を説明する。
本発明の第1実施形態の経路生成方法は、障害物検出装置8が、現在位置Oに対する障害物領域26の方角θと、x‐y座標データが外界データとして検出されるときに使用される。なお、図3〜6に示す局所地図22において、現在位置Oとは、x座標とy座標が0である位置である。方角θは、現在位置Oから障害物領域26に当たるまで延ばした第1探索線Mとy軸との間の角度である。
また、レーザ光源5の射出口の高さとレーザ光Lの傾度φ(図8参照)は既知である。
Next, the route generation method according to the first embodiment of the present invention will be described.
The route generation method according to the first embodiment of the present invention is used when the
Further, the height of the exit of the
経路探索装置10は、隣接未計測領域30の有無または隣接未計測領域30の近位端30aから遠位端30bまでの長さCにより、判別対象障害物領域27と隣接未計測領域30とを、走行可能領域24または走行不能領域32に判別する。具体的な走行可能領域24と走行不能領域32との判別方法を以下に説明する。
The
本発明の経路生成方法を図2で説明する。
(S1)まず、障害物検出装置8が移動装置4の前方側の形状データをレーザ光Lでセンシングし、移動装置4の進行を妨げる障害物20を外界データとして検出し、経路探索装置10へ出力する。
The route generation method of the present invention will be described with reference to FIG.
(S1) First, the
(S2)次に、位置検出装置6が、移動装置4の現在位置Oを検出し、位置データとして経路探索装置10へ出力する。これを環境認識処理という。
(S2) Next, the
(S3)続いて、経路探索装置10は、障害物検出装置8から入力された外界データと位置検出装置6から入力された位置データとに基づき、現在位置O近傍の局所地図22を生成する。
局所地図22の生成方法を図8に基づき説明する。レーザ光源5は、移動装置4の進行中、図8(B)に示すように水平方向より下方に傾けたレーザ光Lを、左右に振りながら射出する。レーザ光Lは複数使用されることが好ましく、各レーザ光Lの傾度は同じことが好ましい。
図8では、説明を分かりやすくするために、4本のレーザ光Lに、上から順にL1〜L4の符号をふっている。また、レーザ光Lの傾度を傾度φとする。
(S3) Subsequently, the
A method for generating the
In FIG. 8, in order to make the explanation easy to understand, the four laser beams L are assigned the codes L1 to L4 in order from the top. Further, the inclination of the laser light L is assumed to be the inclination φ.
複数のレーザ光Lによりセンシングされた複数の外界データは、1つの局所地図22上にプロットされ、1つの局所地図22が生成される。生成された局所地図22は、記憶装置12に保存される。
The plurality of external world data sensed by the plurality of laser beams L are plotted on one
(S4)その後、経路探索装置10は、局所地図22を走行可能領域24と障害物領域26と未計測領域28とに分ける。そして障害物領域26のうち、走行可能領域24に囲まれた障害物領域26を判別対象障害物領域27として判別する。
このとき、路面に届くまでレーザ光Lが遮られない領域を、まず走行可能領域24とし、障害物20にレーザ光Lが遮られる領域を障害物領域26とする。そして、レーザ光Lで計測していない領域を未計測領域28とする。走行可能領域24と障害物領域26(判別対象障害物領域27)と未計測領域28とに分けた局所地図22を図3に示す。
(S4) Thereafter, the
At this time, a region where the laser light L is not blocked until it reaches the road surface is first defined as a
また、経路探索装置10は、図4に示すように、局所地図22上において、現在位置Oから障害物領域26に当たるまで直線状の複数の第1探索線Mを延ばす。本発明の第1実施形態の第1探索線Mは、現在位置Oから放射状に延ばされる複数の直線である。
Further, as shown in FIG. 4, the
(S5)次に、経路探索装置10は、判別対象障害物領域27の有無を判定する。判別対象障害物領域27が無い場合、経路探索装置10は、判定した領域を走行可能領域24として判定する((S10)参照)。
(S5) Next, the
(S6)続いて、判定した領域に判別対象障害物領域27がある場合、図5に示すように、経路探索装置10は、前記判別対象障害物領域27に当たる第1探索線Mの遠位端Pからさらに第1探索線Mを延伸した第2探索線Nを引く。
(S6) Subsequently, when the determination
(S7)次に、経路探索装置10は、第2探索線N2上に隣接未計測領域30が有るか否かを判定することにより、判別対象障害物領域27を挟んで、移動装置4の反対側に位置する隣接未計測領域30の有無を判定する。
なお、判別対象障害物領域27を挟んで、移動装置4の反対側に位置する隣接未計測領域30が有るか否かを判定する方法は、この他の方法でもよい。
(S7) Next, the
Note that other methods may be used to determine whether or not there is an adjacent
(S8)経路探索装置10は、前記隣接未計測領域30が有るときに、隣接未計測領域30上の第2探索線Nの長さを局所地図22上で求めることで長さCを求め、許容高さ31に応じて予め定められた閾値と前記長さCとを比較する。
なお、閾値とは、許容高さ31の障害物にレーザ光Lを照射したときの隣接未計測領域30上の第2探索線Nの長さである。
(S8) When there is the adjacent
The threshold is the length of the second search line N on the adjacent
このとき、図7に示されるように、外界データとして、現在位置Oに対する判別対象障害物領域27の方角θと、x‐y座標データが検出されている。まず、第2探索線Nの判別対象障害物領域27上の遠位端Rを隣接未計測領域30の近位端30aとし、第2探索線Nの隣接未計測領域30上の遠位端Qを隣接未計測領域30の遠位端30bとする。その上で、前記長さCは、図7と図8(A)に示す第2探索線Nの判別対象障害物領域27上の遠位端Rの座標(x1,y1)と第2探索線Nの隣接未計測領域30上の遠位端Qの座標(x2,y2)から、例えば次の数式(1)により求められる。
C=(y2−y1)/cosθ ・・・(1)
なお、隣接未計測領域30の長さCは、他の方法により求められてもよい。
At this time, as shown in FIG. 7, the direction θ of the discrimination
C = (y 2 −y 1 ) / cos θ (1)
The length C of the adjacent
また、図8(B)と図8(C)に示すように、長さCから、第2探索線Nの隣接未計測領域30上の遠位端Qの座標(x2,y2)にレーザ光L2が照射されたときのレーザ光Lと障害物20との接点の高さAを、次の数式(2)により求めることができる。
A=C×tanφ ・・・(2)
したがって、長さCを閾値と比較する代わりに、高さAを許容高さ31と比較してもよい。
Further, as shown in FIGS. 8B and 8C, from the length C to the coordinates (x 2 , y 2 ) of the distal end Q on the adjacent
A = C × tanφ (2)
Therefore, instead of comparing the length C with the threshold value, the height A may be compared with the
(S9)次に、経路探索装置10は、前記長さCが閾値と同じもしくは閾値より長いときに、判別対象障害物領域27と前記隣接未計測領域30とを走行不能領域32に判定する。
すなわち、前記長さCが閾値と同じとき、もしくは閾値より長いとき、障害物20の高さは許容高さ31と同じ、もしくは許容高さ31より高いことになる。
(S9) Next, when the length C is equal to or longer than the threshold value, the
That is, when the length C is the same as the threshold or longer than the threshold, the height of the
(S10)反対に、前記長さCが閾値より短いとき、実際の障害物20の高さは、許容高さ31より低く、移動装置4がその障害物20の上を走行できる。そして、前記隣接未計測領域30が無いとき、障害物20は存在しない。そのため、図6に示すように、経路探索装置10は、前記長さCが閾値より短いとき又は前記隣接未計測領域30が無いときに、判別対象障害物領域27と前記隣接未計測領域30とを走行可能領域24に判定する。
(S10) On the contrary, when the length C is shorter than the threshold, the actual height of the
(S11)(S9)の後、経路探索装置10は、複数の経由位置のうち移動装置4が次に通過する経由位置に向かうための移動経路を探索し生成する。
(S11) After (S9), the
(S12)その後、経路探索装置10が生成した移動経路に基づき、制御装置が移動装置4を制御する。
(S12) Thereafter, the control device controls the mobile device 4 based on the travel route generated by the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態の経路生成方法を説明する。
図9は、本発明の第2実施形態の(S4)の局所地図である。図10は、本発明の第2実施形態の(S6)〜(S8)の局所地図である。図9は第1実施形態の図4に相当し、図10は、第1実施形態の図5に相当する。なお、(S1)〜(S3)と、(S5),(S7)〜(S12)は第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
Next, a route generation method according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a local map (S4) of the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a local map (S6) to (S8) according to the second embodiment of the present invention. 9 corresponds to FIG. 4 of the first embodiment, and FIG. 10 corresponds to FIG. 5 of the first embodiment. Note that (S1) to (S3) and (S5) and (S7) to (S12) are the same as in the first embodiment.
(S4)第2実施形態の経路探索装置10も、図3に示すように、局所地図22を走行可能領域24と障害物領域26と未計測領域28とに分け、障害物領域26のうち、走行可能領域24に囲まれた障害物領域26を判別対象障害物領域27として判別する。
そして、図9に示すように、局所地図22上に障害物領域26に当たるまで直線状の複数の第1探索線Mを延ばす。本発明の第2実施形態の第1探索線Mは、移動装置4の進行方向上の走行軸33、すなわち局所地図22のy軸に平行に延ばされる複数の直線である。
(S4) The
Then, as shown in FIG. 9, a plurality of linear first search lines M are extended on the
第2実施形態の(S6)において、図10に示すように、前記判別対象障害物領域27に当たる第1探索線Mの遠位端Pからさらに第1探索線Mを延伸した第2探索線Nを引く。このとき、第2実施形態の第2探索線Nは、第1探索線Mと同様に、走行軸33に平行である。
In (S6) of the second embodiment, as shown in FIG. 10, a second search line N obtained by further extending the first search line M from the distal end P of the first search line M that hits the discrimination
(S8)第1実施形態と同様に、第2探索線Nの判別対象障害物領域27上の遠位端Rを隣接未計測領域30の近位端30aとし、第2探索線Nの隣接未計測領域30上の遠位端Qを隣接未計測領域30の遠位端30bとする。その上で、第2実施形態の経路探索装置10は、前記隣接未計測領域30が有るときに、次の数式(3)により隣接未計測領域30上の第2探索線Nの長さCを局所地図22上で求める。そして、第1実施形態と同様に、閾値と前記長さCとを比較する。
(S8) Similarly to the first embodiment, the distal end R of the second search line N on the discrimination
なお、このとき、図10に示す第2探索線Nの判別対象障害物領域27上の遠位端Rの座標(x1,y1)と第2探索線Nの隣接未計測領域30上の遠位端Qの座標(x2,y2)が外界データとして求められている。
C=y2−y1 ・・・(3)
なお、隣接未計測領域30の長さCは、他の方法により求められてもよい。
At this time, the coordinates (x 1 , y 1 ) of the distal end R on the discrimination
C = y 2 -y 1 (3)
The length C of the adjacent
その他の点は、第1実施形態と同様である。 Other points are the same as in the first embodiment.
第2実施形態の経路生成方法では、経路探索装置10が三角関数を使用せずに、隣接未計測領域30の長さCを計算することができる。そのため、三角関数を使用して計算するときに比べ、計算負荷が小さく、早く計算できる。
In the route generation method of the second embodiment, the
本物の障害物20が存在するならば、障害物20を挟んで移動装置4の反対側には必ず、障害物20に隣接した未計測領域28が生じる。
上述した本発明の経路生成装置2およびその方法によれば、前記判別対象障害物領域27に隣接し、かつ前記判別対象障害物領域27を挟んで、移動装置4の反対側に位置する隣接未計測領域30の有無と隣接未計測領域30の近位端30aから遠位端30bまでの長さCとを判定する。それにより所定の長さより長い隣接未計測領域30が有るときは判別対象障害物領域27に本物の障害物20が存在すると判断できることから、隣接未計測領域30の有無と隣接未計測領域30の近位端30aから遠位端30bまでの長さCとを判定するだけで、判別対象障害物領域27が走行不能領域32か否かを容易に正確に経路探索装置10が判断することができる。そのため、誤って本物の障害物20を偽障害物と経路探索装置10が判断するおそれがない。
If there is a
According to the above-described
また、反対に、判別対象障害物領域27を挟んで、移動装置4の反対側に位置する隣接未計測領域30がないことを判定するだけで、簡単に判別対象障害物領域27が偽障害物であることを確認することができる。したがって、実際に障害物20がないにもかかわらず、障害物20が有るものとして、移動装置4が無用な動作をして走行するおそれもない。
On the other hand, simply by determining that there is no adjacent
また、経路探索装置10が偽障害物を走行可能領域24とするので、局所地図22上の走行不能領域32は本物の障害物20のみとなる。そのため、経路探索装置10が、走行可能領域24を正確に把握でき、高速で移動可能な移動経路を見つけ出し、移動装置4の高速移動を可能にすることができる。
Further, since the
なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
2 経路生成装置、4 移動装置、
5 レーザ光源、6 位置検出装置、
8 障害物検出装置、10 経路探索装置、
12 記憶装置、20 障害物、
22 局所地図、24 走行可能領域、
26 障害物領域、27 判別対象障害物領域、
28 未計測領域、
30 隣接未計測領域、
30a 隣接未計測領域の近位端、
30b 隣接未計測領域の遠位端、
31 許容高さ、
32 走行不能領域、33 走行軸、
L レーザ光、M 第1探索線、N 第2探索線、
R 第2探索線の障害物領域上の遠位端、
Q 第2探索線の隣接未計測領域上の遠位端、
P 第1探索線の遠位端、O 現在位置、
C 隣接未計測領域の近位端から遠位端までの長さ、
A レーザ光と障害物との接点の高さ、
θ 障害物領域の方角、φ レーザ光Lの傾度
2 route generators, 4 mobile devices,
5 laser light source, 6 position detector,
8 obstacle detection device, 10 route search device,
12 storage devices, 20 obstacles,
22 local map, 24 driving area,
26 obstacle area, 27 obstacle area to be identified,
28 Unmeasured area,
30 adjacent unmeasured area,
30a proximal end of adjacent unmeasured area,
30b distal end of adjacent unmeasured region,
31 Allowable height,
32 travel impossible area, 33 travel axis,
L laser beam, M first search line, N second search line,
R the distal end of the second search line on the obstacle region;
Q the distal end on the unmeasured area adjacent to the second search line,
P distal end of first search line, O current position,
C the length from the proximal end to the distal end of the adjacent unmeasured area;
A The height of the contact point between the laser beam and the obstacle,
θ Direction of obstacle region, φ Gradient of laser beam L
Claims (10)
移動装置の進行を妨げる障害物を検出し外界データとして出力する障害物検出装置と、
移動装置の現在位置を検出し位置データとして出力する位置検出装置と、
外界データと位置データとに基づいて現在位置近傍の局所地図を生成する経路探索装置と、を備え、
経路探索装置は、
(A)局所地図を移動装置が走行可能な走行可能領域と、障害物の存在と認識される障害物領域と、外界データを検出していない未計測領域とに分け、
(B)前記障害物領域のうち、走行可能領域に囲まれた障害物領域を判別対象障害物領域として判別し、
(C)前記判別対象障害物領域に隣接し、かつ前記判別対象障害物領域を挟んで移動装置の反対側に位置する未計測領域を隣接未計測領域とし、該隣接未計測領域の有無を判定し、
(D)次いで前記隣接未計測領域があるときに該隣接未計測領域の近位端から遠位端までの長さCを判定し、
(E)前記隣接未計測領域が有るときに前記長さCにより、前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域を、走行可能領域または移動装置が走行できない領域である走行不能領域に判別し、前記隣接未計測領域が無いときに前記判別対象障害物領域を走行可能領域に判定する、ことを特徴とする経路生成装置。 A route generation device that generates a movement route of a mobile device that moves autonomously,
An obstacle detection device that detects an obstacle that obstructs the movement of the mobile device and outputs it as external data; and
A position detection device that detects the current position of the mobile device and outputs it as position data;
A route search device that generates a local map in the vicinity of the current position based on external world data and position data,
The route search device
(A) The local map is divided into a travelable region where the mobile device can travel, an obstacle region recognized as the presence of an obstacle, and an unmeasured region in which external data is not detected,
(B) Among the obstacle areas, the obstacle area surrounded by the travelable area is determined as a determination target obstacle area,
(C) An unmeasured area that is adjacent to the discrimination target obstacle area and located on the opposite side of the moving device across the discrimination target obstacle area is set as an adjacent unmeasured area, and the presence / absence of the adjacent unmeasured area is determined. And
(D) Next, when there is the adjacent unmeasured region, the length C from the proximal end to the distal end of the adjacent unmeasured region is determined,
(E) by the length C when said adjacent unmeasured region is present, the determination target obstacle region and the adjacent non-measurement area, the travelable area or mobile device determines the traveling impossible region is a region that can not be run the determining said determination target obstacle area when neighboring unmeasured region is not in the travelable area, the path generator and wherein the.
(E1)局所地図上に障害物領域に当たるまで直線状の複数の第1探索線を延ばし、
(E2)前記判別対象障害物領域に当たる第1探索線の遠位端からさらに第1探索線を延伸した第2探索線を引き、
(E3)隣接未計測領域の有無を判定し、
(E4)前記隣接未計測領域が有るときに隣接未計測領域上の第2探索線の長さを局所地図上で求めることで前記長さCを求め、移動装置が走行可能な許容高さに応じて予め定められた閾値と前記長さCとを比較し、
(E5)前記長さCが閾値と同じもしくは閾値より長いときに前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域とを走行不能領域に判定し、
(E6)前記長さCが閾値より短いとき又は前記隣接未計測領域が無いときに前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域とを走行可能領域に判定する、ことを特徴とする請求項1に記載の経路生成装置。 In (E), the route search device
(E1) Extend a plurality of linear first search lines on the local map until the obstacle area is hit,
(E2) Draw a second search line that extends the first search line from the distal end of the first search line that hits the discrimination target obstacle region,
(E3) Determine whether there is an adjacent unmeasured area,
(E4) When there is the adjacent unmeasured area, the length C is obtained by obtaining the length of the second search line on the adjacent unmeasured area on the local map, and the allowable height at which the mobile device can travel is obtained. In response, the predetermined threshold is compared with the length C,
(E5) When the length C is equal to or longer than a threshold value, the determination target obstacle area and the adjacent unmeasured area are determined as non-running areas,
(E6) When the length C is shorter than a threshold value or when there is no adjacent unmeasured area, the determination target obstacle area and the adjacent unmeasured area are determined to be travelable areas. 1. The route generation device according to 1.
経路探索装置は複数の外界データから一つの局所地図を生成する、ことを特徴とする請求項1に記載の経路生成装置。 The obstacle detection device acquires a plurality of external data by scanning a plurality of laser beams,
The route search device according to claim 1, wherein the route search device generates one local map from a plurality of external world data.
局所地図と、
走行可能領域、障害物領域、未計測領域、又は走行不能領域とを記憶する記憶装置を備える、ことを特徴とする請求項1に記載の経路生成装置。 External world data and position data,
A local map,
The route generation device according to claim 1, further comprising a storage device that stores a travelable region, an obstacle region, an unmeasured region, or a travel impossible region.
移動装置の進行を妨げる障害物を外界データとして検出し、
移動装置の現在位置を位置データとして検出し、
外界データと位置データとに基づいて現在位置近傍の局所地図を生成し、
(A)局所地図を移動装置が走行可能な走行可能領域と、障害物の存在と認識される障害物領域と、外界データを検出していない未計測領域とに分け、
(B)前記障害物領域のうち、走行可能領域に囲まれた障害物領域を判別対象障害物領域として判別し、
(C)前記判別対象障害物領域に隣接し、かつ前記判別対象障害物領域を挟んで移動装置の反対側に位置する未計測領域を隣接未計測領域とし、該隣接未計測領域の有無を判定し、
(D)次いで前記隣接未計測領域があるときに該隣接未計測領域の近位端から遠位端までの長さCを判定し、
(E)前記隣接未計測領域が有るときに前記長さCにより、前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域を、走行可能領域または移動装置が走行できない領域である走行不能領域に判別し、前記隣接未計測領域が無いときに前記判別対象障害物領域を走行可能領域に判定する、ことを特徴とする経路生成方法。 A route generation method for generating a movement route of a mobile device that moves autonomously,
Detect obstacles that obstruct the movement of the mobile device as external data,
Detect the current position of the mobile device as position data,
Generate a local map near the current position based on the external world data and position data,
(A) The local map is divided into a travelable region where the mobile device can travel, an obstacle region recognized as the presence of an obstacle, and an unmeasured region in which external data is not detected,
(B) Among the obstacle areas, the obstacle area surrounded by the travelable area is determined as a determination target obstacle area,
(C) An unmeasured area that is adjacent to the discrimination target obstacle area and located on the opposite side of the moving device across the discrimination target obstacle area is set as an adjacent unmeasured area, and the presence / absence of the adjacent unmeasured area is determined. And
(D) Next, when there is the adjacent unmeasured region, the length C from the proximal end to the distal end of the adjacent unmeasured region is determined,
(E) by the length C when said adjacent unmeasured region is present, the determination target obstacle region and the adjacent non-measurement area, the travelable area or mobile device determines the traveling impossible region is a region that can not be run , the determination target obstacle region determination travelable area when said adjacent unmeasured region is not, route generating method characterized by.
(E1)局所地図上に障害物領域に当たるまで直線状の複数の第1探索線を延ばし、
(E2)前記判別対象障害物領域に当たる第1探索線の遠位端からさらに第1探索線を延伸した第2探索線を引き、
(E3)隣接未計測領域の有無を判定し、
(E4)前記隣接未計測領域が有るときに隣接未計測領域上の第2探索線の長さを局所地図上で求めることで前記長さCを求め、移動装置が走行可能な許容高さに応じて予め定められた閾値と前記長さCとを比較し、
(E5)前記長さCが閾値と同じもしくは閾値より長いときに前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域とを走行不能領域に判定し、
(E6)前記長さCが閾値より短いとき又は前記隣接未計測領域が無いときに前記判別対象障害物領域と前記隣接未計測領域とを走行可能領域に判定する、ことを特徴とする請求項7に記載の経路生成方法。 In (E) above,
(E1) Extend a plurality of linear first search lines on the local map until the obstacle area is hit,
(E2) Draw a second search line that extends the first search line from the distal end of the first search line that hits the discrimination target obstacle region,
(E3) Determine whether there is an adjacent unmeasured area,
(E4) When there is the adjacent unmeasured area, the length C is obtained by obtaining the length of the second search line on the adjacent unmeasured area on the local map, and the allowable height at which the mobile device can travel is obtained. In response, the predetermined threshold is compared with the length C,
(E5) When the length C is equal to or longer than a threshold value, the determination target obstacle area and the adjacent unmeasured area are determined as non-running areas,
(E6) When the length C is shorter than a threshold value or when there is no adjacent unmeasured area, the determination target obstacle area and the adjacent unmeasured area are determined to be travelable areas. 8. The route generation method according to 7.
(E1) The route generation method according to claim 8, wherein a plurality of linear first search lines are extended on the local map in parallel with the travel axis in the traveling direction of the moving device.
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